KR100369803B1 - Packet voice call service method in wireless telecommunication network and network architecture therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패킷 기반 네트워크를 통하여 회선 기반 네트워크를 지원하는 단말기에게 음성 통화 서비스 및 부가적인 서비스를 제공하기 위한 방법 및 네트워크 구조에 관한 것으로서, 회선 네트워크 단말기에게 호 서비스를 제공하는 무선 액세스 네트워크와, 회선 기반의 네트워크에 따른 소정 시그널링 인터페이스를 통해 상기 무선 액세스 네트워크와 접속되어 상기 회선 네트워크 단말기에게 음성 패킷 호 서비스를 제공하기 위하여 위치등록과 인증 및 이동성 관리를 수행하고, 상기 회선 네트워크 단말기의 IP 등록을 수행하여 상기 회선 네트워크 단말기가 패킷 기반의 네트워크에서 패킷 네트워크 단말기로서 인식되도록 제어하는 중개 게이트웨이와, 소정 시그널링 인터페이스를 통해 상기 중개 게이트웨이와 접속되며 상기 중개 게이트웨이의 요구에 응답하여 소정 트래픽 인터페이스를 제공하며, 상기 무선 액세스 네트워크와 접속되어 상기 회선 네트워크 단말기의 음성 트래픽을 상기 패킷 네트워크를 통해 상대측 단말기로 전달하는 액세스 게이트웨이를 포함한다. 이로써 본 발명은, IMT-2000 시스템에서 회선 기반의 단말기에게 패킷 네트워크를 통한 다양한 인터액티브 호 서비스를 제공할 수 있으며 네트워크 간접비용을 절감한다.The present invention relates to a method and a network structure for providing a voice call service and an additional service to a terminal supporting a circuit-based network through a packet-based network, comprising: a wireless access network for providing a call service to a circuit network terminal; It is connected to the radio access network through a predetermined signaling interface according to a network based network, performs location registration, authentication and mobility management to provide voice packet call service to the circuit network terminal, and performs IP registration of the circuit network terminal. An intermediate gateway that controls the circuit network terminal to be recognized as a packet network terminal in a packet-based network, and is connected to the intermediate gateway through a predetermined signaling interface, In response to the nine provide the desired traffic interface, is connected with the radio access network includes an access gateway to a corresponding terminal for delivering the voice traffic of the line network terminal via the packet network. Thus, the present invention can provide various interactive call services through a packet network to a circuit-based terminal in an IMT-2000 system and reduce network overhead costs.
Description
본 발명은 무선통신 네트워크에 관한 것으로서, 특히 IMT-2000 시스템에서 회선 기반 네트워크(Circuit Based Network)를 지원하는 단말기에게 IP 코어 네트워크를 이용한 음성 통화 서비스 및 부가적인 서비스를 제공하기 위한 방법 및 네트워크 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication network, and more particularly, to a method and network structure for providing a voice call service and an additional service using an IP core network to a terminal supporting a circuit based network in an IMT-2000 system. It is about.
IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000)은 현재 각 국가별로 개별적으로 운영되고 있는 다양한 이동전화 시스템(즉 legacy 시스템)의 규격을 통일하여, 하나의 단말기로 세계 어느 곳에서도 통신 서비스를 이용할 수 있도록 하는 차세대 이동통신 시스템이다. IMT-2000은 하나의 단말기를 통해 여러 가지 서비스와 접속할 수 있다. 예를 들어 사용자는 인터넷/인트라넷의 그래픽 접속, 멀티미디어 메일 교환, 대량의 데이터 파일 전송 등을 동시에 하면서 비디오 화상회의도 진행할 수 있다. 또한 글로벌 로밍, 무선 비디오 서비스, 비디오 원격회의, 양방향 엔터테인먼트 등이 제공된다.IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000) unifies the specifications of various mobile phone systems (ie legacy systems) currently operating separately for each country, allowing a single terminal to use telecommunication services anywhere in the world. Next generation mobile communication system. IMT-2000 can access various services through one terminal. For example, users can also conduct video conferencing while simultaneously connecting to the Internet / Intranet for graphical access, multimedia mail exchange, and sending large amounts of data files. It also offers global roaming, wireless video services, video teleconferencing and two-way entertainment.
특히 동기식 IMT-2000에서는 무선 액세스 네트워크(Radio Access Network: RAN)와의 정합, 코어 네트워크의 구성, 무선 패킷 데이터 네트워킹, 단말기 등의 세부 규격을 정의한다. 기본적으로 이러한IMT-2000 시스템에서는 패킷 기반의 네트워크에서 IP 주소를 할당받아 사용할 수 있는 단말기에게 패킷 기반의 음성 및 데이터 호 서비스를 제공하기 위한 all IP 코어 네트워크 구조를 가지기 때문에, 통상적인 회선 기반의 단말기에게 음성 통화 서비스를 제공하기 위해서는 별도의 코어 네트워크를 구축할 필요가 있다.In particular, the synchronous IMT-2000 defines detailed specifications such as matching with a radio access network (RAN), configuration of a core network, wireless packet data networking, and a terminal. Basically, such IMT-2000 system has an all IP core network structure for providing packet-based voice and data call services to terminals that can receive IP addresses in a packet-based network. In order to provide a voice call service to the terminal, it is necessary to establish a separate core network.
도 1은 동기식 IMT-2000 all IP 코어 네트워크의 구성도를 나타낸 것으로서, 여기서 실선은 음성 및 데이터 트래픽의 흐름을 나타낸 것이며 점선은 제어신호의 흐름을 나타낸 것임에 유의하여야 한다.1 is a block diagram of a synchronous IMT-2000 all IP core network, in which a solid line indicates a flow of voice and data traffic and a dotted line indicates a flow of control signals.
도 1을 참조하면, 무선 액세스 네트워크(Radio Access Network: RAN)(110)는 알려진 바와 같이 다수개의 기지국들(Base Transceiver Subsystems: BTSs)(112)과 다수개의 기지국 제어기들(Base Station Controllers: BSCs)(114)과 이동성 관리부(Mobility Manager: MM)(116)를 포함한다. 무선 액세스 네트워크(110)는 패킷 기반의 네트워크를 지원하는 단말기(10)(이하 패킷 네트워크 단말기라 한다.)뿐만이 아니라 회선 기반의 네트워크를 지원하는 단말기(15)(이하 회선 네트워크 단말기라 한다.)와도 무선채널을 연결할 수 있다.Referring to FIG. 1, a Radio Access Network (RAN) 110 is known from a plurality of Base Transceiver Subsystems (BTSs) 112 and a plurality of Base Station Controllers (BSCs). 114 and a Mobility Manager (MM) 116. The radio access network 110 is not only a terminal 10 (hereinafter referred to as a packet network terminal) that supports a packet-based network, but also a terminal 15 (hereinafter referred to as a circuit network terminal) that supports a circuit-based network. Wireless channels can be connected.
패킷 네트워크 단말기(10)는 세션 제어 관리부(Session Control Manager: SCM)(150) 및 홈 에이전트(Home Agent: HA)(180)에 이동 IP 주소(Mobile-IP Address)를 등록하고 세션 제어 관리부(150)의 제어하에 다른 가입자 시스템으로 연결된다. 패킷 네트워크 단말기(10)가 패킷 호 서비스를 요구하면 액세스 게이트웨이(Access Gateway: AG)(140)는 세션 제어 관리부(150)의 제어에 의하여 상대측 패킷 네트워크 단말기와 연결된 상대측 게이트웨이, 예를 들어 미디어게이트웨이(170)를 확인하고 세션을 초기화한다. 그러면 액세스 게이트웨이(140)는 IP 통신에 의해 미디어 게이트웨이(170)와 트래픽 패킷을 교환한다.The packet network terminal 10 registers a mobile IP address with a session control manager (SCM) 150 and a home agent (HA) 180, and controls the session control manager 150. Connected to another subscriber system under the control of When the packet network terminal 10 requests the packet call service, the access gateway (AG) 140 controls the other side gateway, eg, a media gateway, connected to the other side packet network terminal under the control of the session control manager 150. 170) and initialize the session. The access gateway 140 then exchanges the traffic packet with the media gateway 170 by IP communication.
상기된 바와 같이 동기식 IMT-2000의 all IP 코어 네트워크는 패킷 네트워크와 패킷 네트워크 단말기로 이루어져 VoIP(Voice Over IP) 및 IP 데이터 서비스를 제공한다.As described above, the all IP core network of the synchronous IMT-2000 includes a packet network and a packet network terminal to provide voice over IP (VoIP) and IP data services.
한편, 회선 네트워크 단말기(15)는 회선 네트워크 단말기 도메인(Circuit Network MS Domain)(130)의 제어하에 다른 가입자 시스템으로 연결된다. 여기서 회선 네트워크 단말기 도메인(130)은 회선 네트워크 단말기들의 호 접속 및 연결을 제어하는 이동 교환국(Mobile Switching Center: MSC) 서버(132)와, 이동 교환국 서버(132)에게 가입자 정보를 제공하는 홈 위치등록기(Home Location Register: HLR)(134)를 포함한다. 여기서 이동 교환국 서버(132)는 통상적인 무선통신 시스템의 이동 교환국과 동일하게 IS-41 규격의 인터페이스를 통해 홈 위치등록기(134)의 가입자 데이터베이스를 액세스하지만, 단지 회선 네트워크 단말기(15)가 무선 액세스 네트워크(110)를 통해 다른 가입자 시스템으로 연결되기 위한 제어 시그널링을 처리할 뿐 트래픽을 스위칭하지는 않는다.On the other hand, the circuit network terminal 15 is connected to another subscriber system under the control of the circuit network terminal domain 130. The circuit network terminal domain 130 is a mobile switching center (MSC) server 132 for controlling call connection and connection of circuit network terminals, and a home location register for providing subscriber information to the mobile switching center server 132. (Home Location Register: HLR) 134. Here, the mobile switching center server 132 accesses the subscriber database of the home locator 134 through an interface of the IS-41 standard in the same manner as the mobile switching center of the conventional wireless communication system, but only the circuit network terminal 15 accesses wirelessly. It handles control signaling for connecting to other subscriber systems via network 110, but does not switch traffic.
종래기술에 의하여 회선 네트워크 단말기가 음성 호를 연결하는 동작을 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.The operation of connecting a voice call by a circuit network terminal according to the prior art will be described in more detail as follows.
회선 네트워크 단말기(15)가 무선 액세스 네트워크(110)를 통해 이동 교환국 서버(132)로 호 셋업을 요구하면 이동 교환국 서버(132)는 IS-41 인터페이스에 의해 홈 위치등록기(134)와 통신하여 가입자 인증 등의 알려진 절차를 수행한 후, 회선 네트워크 단말기(15)에게 무선 트래픽 채널을 할당할 것을 무선 액세스 네트워크(110)의 기지국(112)에게 지시한다. 이후 이동 교환국 서버(132)는 착신측 단말기를 확인하고 해당 착신측 단말기와 연결된 상대측 게이트웨이, 예를 들어 미디어 게이트웨이(170)에게 무선 액세스 네트워크(110)와 통신할 것을 요구한다. 미디어 게이트웨이(170)는 상기 요구에 응답하여 무선 액세스 네트워크(110)와 직접 호 접속 경로를 설정한다. 그러면 회선 네트워크 단말기(15)는 상기 설정된 호 접속 경로를 통해 상대측 가입자 단말기와 음성 통화를 수행한다.When the circuit network terminal 15 requests call setup to the mobile switching center server 132 via the radio access network 110, the mobile switching center server 132 communicates with the home locator 134 via the IS-41 interface to the subscriber. After performing a known procedure such as authentication, the base station 112 of the radio access network 110 is instructed to assign a radio traffic channel to the circuit network terminal 15. The mobile switching center server 132 then identifies the called party's terminal and requests the other gateway, eg, media gateway 170, associated with the called party's terminal to communicate with the radio access network 110. The media gateway 170 establishes a direct call connection path with the radio access network 110 in response to the request. Then, the circuit network terminal 15 performs a voice call with the subscriber station terminal through the set call connection path.
상기에서 설명한 바와 같이 동기식 IMT-2000 시스템의 기본 네트워크 모델은 별도의 네트워크 소자, 즉 회선 네트워크 단말기 지원부를 이용하여 회선 네트워크 단말기에 대한 기존 이동 교환국 기반의 음성 호 서비스를 지원하기 때문에 IP 통신을 통한 음성 호 서비스를 제공할 수 없다. 즉, 동기식 IMT-2000 all IP 네트워크 모델에서는 기존의 IS-41 계열의 회선 기반 단말기에 대한 IP 서비스 특성(IP service feature)을 적용 및 수용할 것을 고려하고 있지 않다.As described above, the basic network model of the synchronous IMT-2000 system supports voice call service based on the existing mobile switching center for a circuit network terminal by using a separate network element, that is, a circuit network terminal support unit. You cannot provide call services. That is, the synchronous IMT-2000 all IP network model does not consider applying and accepting an IP service feature for the existing IS-41 line-based terminal.
이러한 경우 전체 네트워크는 두 가지의 서로 다른 서비스를 지원하기 위하여 두 개의 코어 네트워크(패킷 기반 네트워크와 회선 기반 네트워크)를 포함하는 형태가 되어야 하므로 네트워크 간접비용(overhead)이 많이 발생하게 될 뿐만 아니라 신규 IP 가입자와 기존 legacy 가입자간의 통합된 서비스를 제공할 수 없다. 게다가 회선 네트워크 단말기에게 음성 호 서비스를 제공하기 위해서는 이동 교환국 서버가 인증을 수행하고 무선 트래픽 채널을 할당한 이후 다시 무선 액세스 네트워크와 미디어 게이트웨이간에 호 접속 경로를 설정하여야만 한다는 부담을 가지게되며 이로 인하여 호 접속 지연이 발생하게 된다는 문제점이 발생하였다.In this case, the entire network should be in the form of two core networks (packet-based network and circuit-based network) in order to support two different services, resulting in not only network overhead but also new IP. Integrated services between subscribers and existing legacy subscribers cannot be provided. In addition, in order to provide voice call service to circuit network terminals, the mobile switching center server has to bear the burden of establishing a call connection path between the radio access network and the media gateway after authenticating and allocating a radio traffic channel. There is a problem that a delay occurs.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 회선 기반 네트워크와 패킷 기반의 네트워크간 게이트웨이 네트워크 소자를 제공함으로써 패킷 기반의 데이터 코어 네트워크에서 회선 네트워크 단말기에게 IP 통신을 통한 음성 호 서비스를 지원하는 방법 및 네트워크 구조를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention, which is designed to solve the problems of the prior art operating as described above, is to provide an IP to a circuit network terminal in a packet-based data core network by providing a circuit-based network and a packet-based inter-network gateway network element. It is to provide a method and network structure for supporting a voice call service through communication.
본 발명의 다른 목적은, all IP 네트워크의 데이터 코어 네트워크에서 회선 네트워크 단말기에게 VoIP 서비스 및 부가적인 IP 서비스를 지원하기 위한 방법 및 네트워크 구조를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a network structure and a method for supporting a VoIP service and an additional IP service to a circuit network terminal in a data core network of an all IP network.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예는, 회선 기반의 네트워크를 통한 무선통신을 지원하는 회선 네트워크 단말기에게 패킷 기반의 네트워크를 통해 패킷 음성 호 서비스를 제공하기 위한 네트워크 구조에 있어서,An embodiment of the present invention, which was invented to achieve the above object, is directed to a network structure for providing a packet voice call service through a packet based network to a circuit network terminal supporting wireless communication through a circuit based network. In
회선 네트워크 단말기에게 호 서비스를 제공하는 무선 액세스 네트워크;A radio access network providing call services to circuit network terminals;
회선 기반의 네트워크에 따른 소정 시그널링 인터페이스를 통해 상기 무선 액세스 네트워크와 접속되어 상기 회선 네트워크 단말기에게 음성 패킷 호 서비스를 제공하기 위하여 위치등록과 인증 및 이동성 관리를 수행하고, 상기 회선 네트워크 단말기의 IP 등록을 수행하여 상기 회선 네트워크 단말기가 패킷 기반의 네트워크에서 패킷 네트워크 단말기로서 인식되도록 제어하는 중개 게이트웨이;It is connected to the radio access network through a predetermined signaling interface according to a circuit based network to perform location registration, authentication, and mobility management to provide a voice packet call service to the circuit network terminal, and perform IP registration of the circuit network terminal. An intermediate gateway which controls the circuit network terminal to be recognized as a packet network terminal in a packet-based network;
소정 시그널링 인터페이스를 통해 상기 중개 게이트웨이와 접속되며 상기 중개 게이트웨이의 요구에 응답하여 소정 트래픽 인터페이스를 제공하며, 상기 무선 액세스 네트워크와 접속되어 상기 회선 네트워크 단말기의 음성 트래픽을 상기 패킷 네트워크를 통해 상대측 단말기로 전달하는 액세스 게이트웨이를 포함한다.It is connected to the intermediate gateway through a predetermined signaling interface and provides a predetermined traffic interface in response to a request of the intermediate gateway, and is connected to the radio access network to transfer voice traffic of the circuit network terminal to the opposite terminal through the packet network. An access gateway.
본 발명의 다른 실시예는, 회선 기반의 네트워크를 통한 무선통신을 지원하는 회선 네트워크 단말기에게 패킷 기반의 네트워크를 통해 패킷 음성 호 서비스를 제공하기 위한 등록 방법에 있어서,Another embodiment of the present invention provides a registration method for providing a packet voice call service through a packet based network to a circuit network terminal supporting wireless communication through a circuit based network.
회선 네트워크 단말기로부터 회선 기반의 네트워크 인터페이스에 따라 무선 액세스 네트워크를 통해 등록 요구가 수신되는 단계;Receiving a registration request from the circuit network terminal via the radio access network in accordance with the circuit-based network interface;
상기 등록 요구에 응답하여 상기 회선 네트워크 단말기의 가입자 정보를 갱신하고 위치등록을 수행하는 단계;Updating subscriber information of the circuit network terminal and performing location registration in response to the registration request;
상기 위치등록이 완료된 이후 패킷 네트워크로 상기 회선 네트워크 단말기의 IP 등록을 요구하는 단계;Requesting IP registration of the circuit network terminal by a packet network after the location registration is completed;
상기 IP 등록 요구에 응답하여 패킷 네트워크로부터 등록 결과가 수신되면 상기 무선 액세스 네트워크를 통해 상기 회선 네트워크 단말기에게 상기 등록 결과를 전송하는 단계를 포함한다.And when the registration result is received from the packet network in response to the IP registration request, transmitting the registration result to the circuit network terminal via the radio access network.
본 발명의 또다른 실시예는, 회선 기반의 네트워크를 통한 무선통신을 지원하는 회선 네트워크 단말기에게 패킷 기반의 네트워크를 통해 패킷 음성 호의 서비스를 제공하기 위한 발신 방법에 있어서,Another embodiment of the present invention, in the outgoing method for providing a packet voice call service over a packet-based network to a circuit network terminal that supports wireless communication through a circuit-based network,
회선 네트워크 단말기로부터 회선 기반의 네트워크 인터페이스에 따라 무선 액세스 네트워크를 통해 중개 게이트웨이로 패킷 음성 호의 발신 요구가 수신되는 단계;Receiving a request for originating a packet voice call from the circuit network terminal to the intermediate gateway via the radio access network according to the circuit-based network interface;
상기 발신 요구에 응답하여 상기 중개 게이트웨이에서 상기 회선 네트워크 단말기를 위하여 생성한 IP 프로토콜 정보를 액세스 게이트웨이로 전송하는 단계;Transmitting IP protocol information generated for the circuit network terminal by the intermediate gateway to an access gateway in response to the originating request;
상기 액세스 게이트웨이에서 상기 IP 프로토콜 정보를 이용하여 상기 회선 네트워크 단말기를 상기 패킷 네트워크로 연결하고 패킷 음성 호 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.Connecting the circuit network terminal to the packet network using the IP protocol information at the access gateway and providing a packet voice call service.
본 발명의 또다른 실시예는, 회선 기반의 네트워크를 통한 무선통신을 지원하는 회선 네트워크 단말기에게 패킷 기반의 네트워크를 통해 패킷 음성 호 서비스를 제공하기 위한 착신 방법에 있어서,Another embodiment of the present invention provides a method for receiving a packet voice call service through a packet-based network to a circuit network terminal supporting wireless communication through a circuit-based network.
패킷 네트워크에서 중개 게이트웨이로 회선 네트워크 단말기로의 착신을 요구하는 단계;Requesting an incoming call to the circuit network terminal from the packet network to the intermediate gateway;
상기 중개 게이트웨이에서 회선 기반의 네트워크 인터페이스에 따라 무선 액세스 네트워크를 통해 회선 네트워크 단말기를 호출하는 단계;Calling a circuit network terminal via a radio access network according to a circuit-based network interface at the intermediate gateway;
상기 호출에 대한 응답이 수신되면 상기 중개 게이트웨이에서 상기 회선 네트워크 단말기를 위하여 생성한 IP 프로토콜 정보를 액세스 게이트웨이로 전송하는 단계;When the response to the call is received, transmitting the IP protocol information generated by the intermediate gateway for the circuit network terminal to the access gateway;
상기 액세스 게이트웨이에서 상기 IP 프로토콜 정보를 이용하여 상기 회선 네트워크 단말기를 상기 패킷 네트워크로 연결하고 패킷 음성 호 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.Connecting the circuit network terminal to the packet network using the IP protocol information at the access gateway and providing a packet voice call service.
도 1은 동기식 IMT-2000을 기반으로 하는 all IP 코어 네트워크의 구성도.1 is a configuration diagram of an all IP core network based on synchronous IMT-2000.
도 2는 본 발명에 의하여 중개 게이트웨이를 포함하는 동기식 IMT-2000 all IP 코어 네트워크의 구성도.2 is a block diagram of a synchronous IMT-2000 all IP core network including an intermediate gateway according to the present invention;
도 3은 본 발명에 의하여 회선 네트워크 단말기에게 음성 패킷 서비스를 제공하기 위한 네트워크 구조.3 is a network structure for providing a voice packet service to a circuit network terminal according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 중개 게이트웨이(230)의 주된 기능을 나타낸 도면.4 illustrates the main functions of an intermediary gateway 230 according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 패킷 네트워크 지원부(234)의 주된 기능을 나타낸 도면.Fig. 5 shows the main functions of the packet network support unit 234 according to the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 액세스 게이트웨이(250)의 주된 기능을 나타낸 도면.6 shows the main functions of an access gateway 250 according to the present invention.
도 7은 본 발명에 의한 IP 운송부(252)의 주된 기능을 나타낸 도면.7 shows the main functions of the IP transport unit 252 according to the present invention.
도 8은 본 발명에 의한 회선 네트워크 단말기의 패킷 음성 호 발신 절차를 나타낸 메시지 흐름도.8 is a message flow diagram illustrating a packet voice call origination procedure of a circuit network terminal according to the present invention.
도 9는 본 발명에 의한 회선 네트워크 단말기의 패킷 음성 호 착신 절차를나타낸 메시지 흐름도.9 is a message flowchart showing a packet voice call incoming procedure of a circuit network terminal according to the present invention;
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the operating principle of the preferred embodiment of the present invention. Like reference numerals are used to designate like elements even though they are shown in different drawings, and detailed descriptions of related well-known functions or configurations are not required to describe the present invention. If it is determined that it can be blurred, the detailed description thereof will be omitted. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
도 2는 본 발명에 의하여 중개 게이트웨이를 포함하는 all IP 코어 네트워크(All Internet Protocol Core Network)의 구성도를 나타낸 것으로서, 여기서 실선은 음성 및 데이터 트래픽의 흐름을 나타낸 것이며 점선은 제어신호의 흐름을 나타낸 것임에 유의하여야 한다. 또한 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서 통상적인 회선 기반 네트워크와 연결될 수 있는 단말기는 회선 네트워크 단말기라 하고 패킷 기반 네트워크와 연결될 수 있는 단말기는 패킷 네트워크 단말기라 하기로 한다. 하나의 예로서 회선 네트워크 단말기는 1세대 또는 2세대 CDMA 통신을 지원하는 legacy 단말기가 될 수 있으며, 패킷 네트워크 단말기는 이동 IP 주소를 부여받아 IP 통신을 수행할 수 있는 IP 단말기가 될 수 있다.FIG. 2 is a block diagram of an all IP protocol network including an intermediary gateway according to the present invention, in which a solid line shows a flow of voice and data traffic and a dotted line shows a flow of a control signal. It should be noted that. In addition, in the following description of the present invention, a terminal that can be connected to a conventional circuit-based network is called a circuit network terminal, and a terminal that can be connected to a packet-based network will be referred to as a packet network terminal. As one example, the circuit network terminal may be a legacy terminal supporting first generation or second generation CDMA communication, and the packet network terminal may be an IP terminal capable of performing IP communication by receiving a mobile IP address.
도 2를 참조하면, 기본적으로 통상적인 all IP 코어 네트워크 구조에 나타낸 바와 동일한 네트워크 소자들과 추가적으로 회선 네트워크 단말기(15)의 시그널링을 위한 중개 게이트웨이(230)가 포함된다. 네트워크 소자들로는 패킷 네트워크 단말기 및 회선 네트워크 단말기에게 이동 IP 주소를 할당하기 위한 홈 에이전트(Home Agent: HA)(290), 무선 액세스 네트워크(210)를 패킷 네트워크로 연결하는 액세스 게이트웨이(AGW)(250), VoIP 서비스를 위한 세션 제어 관리부(SCM)(260), PSTN 및 다른 네트워크와의 접속을 위한 미디어 게이트웨이(MG)(280), 패킷 네트워크상에서 단말기의 인증 및 과금을 수행하기 위한 적어도 하나의 AAA(Authentification, Authorization and Accounting computer) 서버(도시되지 않음), IP 주소와 그에 대응하는 도메인 네임(Domain Name)을 관리하는 도메인 네임 서버(Domain Name Server: DNS)(도시되지 않음)가 있다. 또한 무선 액세스 네트워크(RAN)(210)는 무선 채널의 액세스를 위한 기지국(BTS)(212)과 기지국 제어기(BSC)(214)로 구성되며, 추가적으로 무선 액세스 네트워크 내에서 단말기의 위치등록을 위한 이동성 관리부(MM)(216)로 구성되어 있다. 여기서 기지국 제어기(214)는 기지국(212)과 인터페이스되는 BAN(BSC ATM Node)와 시그널링 관련 신호들을 중개 게이트웨이(230)로 연결하는 BMP(BSC Main Processor)와 트래픽 관련 신호들을 액세스 게이트웨이(250)로 연결하는 ATP(Air Termination Processor)를 포함한다.2, basically the same network elements as shown in a typical all IP core network architecture and additionally an intermediate gateway 230 for signaling of the circuit network terminal 15 are included. The network elements include a home agent (HA) 290 for assigning a mobile IP address to packet network terminals and circuit network terminals, and an access gateway (AGW) 250 for connecting the radio access network 210 to the packet network. A session control management unit (SCM) 260 for VoIP services, a media gateway (MG) 280 for accessing PSTNs and other networks, at least one AAA for authentication and charging of terminals on packet networks; Authentification, Authorization and Accounting computer (Server) (not shown), and Domain Name Server (DNS) (not shown) that manages IP addresses and their corresponding Domain Names. The radio access network (RAN) 210 is also composed of a base station (BTS) 212 and a base station controller (BSC) 214 for access of a radio channel, and additionally, mobility for location registration of a terminal in the radio access network. It consists of the management part (MM) 216. Here, the base station controller 214 connects a BAN (BSC ATM Node) interfaced with the base station 212 and signaling related signals to the intermediate gateway 230 and a BMP main processor (BMP) and traffic related signals to the access gateway 250. It includes an ATP (Air Termination Processor) for connecting.
도 3은 본 발명에 의하여 회선 네트워크 단말기에게 음성 패킷 서비스를 제공하기 위한 네트워크 구조를 나타낸 것이다.3 shows a network structure for providing a voice packet service to a circuit network terminal according to the present invention.
도 3을 참조하면, 중개 게이트웨이(230)는 IS-41 인터페이스 계열의 신호들을 IP 신호로 변환(convert) 또는 번역(translation)하며 주변의 다른 네트워크 소자들과 함께 회선 네트워크 단말기에 대한 음성 호 서비스를 수행한다. 중개 게이트웨이(230)의 주된 기능에 대해서는 도 4에 도시되어 있다. 도 4를 참조하면 중개 게이트웨이(230)는 크게 회선 네트워크 지원부(232)와 패킷 네트워크 지원부(234)로 구분되며, 특히 패킷 네트워크 지원부(234)의 주된 기능에 대해서는 도 5에 보다 상세하게 도시되어 있다.Referring to FIG. 3, the mediation gateway 230 converts or translates signals of the IS-41 interface series into IP signals and performs voice call services for circuit network terminals with other network elements in the vicinity. Perform. The main function of the mediation gateway 230 is shown in FIG. 4. Referring to FIG. 4, the mediation gateway 230 is largely divided into a circuit network support unit 232 and a packet network support unit 234. In particular, the main functions of the packet network support unit 234 are illustrated in more detail in FIG. 5. .
도 4를 참조하면, 회선 네트워크 지원부(232)는 IS-41 인터페이스와 IOS A1 인터페이스와 이동성 관리를 지원한다. 여기서 IOS A1 인터페이스는 무선 액세스 네트워크(210)와의 연동을 위한 것이고, IS-41 인터페이스는 IS-41 네트워크의 홈 위치등록기와의 연동을 처리(Handling)하기 위한 것이며 이동성 관리는 회선 네트워크 상에서 페이징, 핸드오프, 위치등록 등을 수행하기 위한 것이다. 특히 IOS A1 인터페이스는 회선 기반 기지국 제어기와의 연결을 위하여 SS7(Signalling System No.7) 또는 ATM(Asynchronous Transfer Mode)을 이용하거나, 또는 All IP 네트워크 구조에 적용 가능하도록 IP 인터페이스를 이용한다.Referring to FIG. 4, the circuit network support unit 232 supports an IS-41 interface, an IOS A1 interface, and mobility management. Here, the IOS A1 interface is for interworking with the radio access network 210, and the IS-41 interface is for handling interworking with the home locator of the IS-41 network, and mobility management is used for paging and handover on the circuit network. OFF, location registration and the like. In particular, the IOS A1 interface uses a signaling system No. 7 (SS7) or an asynchronous transfer mode (ATM) for connection with a circuit-based base station controller, or uses an IP interface to be applicable to an All IP network structure.
패킷 네트워크 지원부(234)의 주된 기능을 나타낸 도 5를 참조하면, 패킷 네트워크 지원부(234)는 세션 제어 관리부(260)와의 인터페이스를 위한 SIP(Session Initiation Protocol)과 인터넷 프로토콜(IP)과 액세스 게이트웨이(250)와의 인터페이스를 위한 MGCP(Media Gateway Control Protocol)을 지원한다. 여기서 미디어 게이트웨이(MG)와 미디어 게이트웨이 제어 기능블럭(MG Control Function block:MGCF)이 액세스 게이트웨이(250)와 중개 게이트웨이(230)로 구현되므로 패킷 네트워크 지원부(234)와 액세스 게이트웨이(250)간의 인터페이스는 미디어 게이트웨이와 미디어 게이트웨이 제어 기능블럭간의 인터페이스인 MGCP와 기본적으로 동일하다.Referring to FIG. 5, which shows the main functions of the packet network support unit 234, the packet network support unit 234 may include a Session Initiation Protocol (SIP), an Internet Protocol (IP), and an access gateway (IP) for interfacing with the session control manager 260. It supports MGCP (Media Gateway Control Protocol) for interface with 250). Since the media gateway MG and the media gateway control function block MGCF are implemented as the access gateway 250 and the intermediate gateway 230, an interface between the packet network support unit 234 and the access gateway 250 may be defined. It is basically the same as MGCP, the interface between the media gateway and the media gateway control function block.
회선 네트워크 지원부(232)는 IOS A1 인터페이스를 통해 사용자 프로필과 서비스 프로필과 서비스 품질 클래스 정보를 얻어 패킷 네트워크 지원부(234)로 전달한다. 여기서 사용자 프로필과 서비스 프로필과 서비스 품질 클래스 정보는 호 발신 요구 메시지인 CM Service Request Complete L3 info 메시지에 포함되어 기지국 제어기(214)로부터 중개 게이트웨이(230)로 수신된다. 사용자 프로필은 회선 네트워크 단말기의 고유한 식별정보로서 MIN(Mobile Identification Number)과 IMSI(International Mobile Station Identifier)와 ESN(Electronic Serial Number)과 우선순위 번호(Priority Number)와 가입자 URL(Uniform Resource Location)를 포함한다. 서비스 프로필은 착신측 전화번호(Called Party Number)와 부가서비스 정보와 서비스 옵션을 포함한다. 서비스 품질 클래스 정보는 사용자의 요구에 따른 서비스 품질을 유지하기에 필요한 정보인데 하나의 예로서 서비스 품질 클래스 정보는 사용자가 요구한 자원 점유도, 즉 대역폭(bps)을 포함한다. 패킷 네트워크 지원부(234)는 상기 사용자 프로필과 서비스 프로필과 서비스 품질 클래스 정보를 SIP의 등록(registration) 및 할당, 호 셋업(Call setup)을 위한 신호로 변환하여 IP 도메인에서 회선 네트워크 단말기가 패킷 네트워크 단말기로서 동작하도록 하기 위한 제어를 수행한다.The circuit network support unit 232 obtains the user profile, the service profile, and the quality of service class information through the IOS A1 interface and transmits the information to the packet network support unit 234. In this case, the user profile, the service profile, and the quality of service class information are included in the CM Service Request Complete L3 info message, which is a call origination request message, and received from the base station controller 214 to the intermediary gateway 230. A user profile is unique identification information of a circuit network terminal. The user profile includes a mobile identification number (MIN), an international mobile station identifier (IMSI), an electronic serial number (ESN), a priority number, and a uniform resource location (URL). Include. The service profile includes the called party number (Called Party Number), additional service information and service options. The quality of service class information is information necessary to maintain the quality of service according to a user's request. As an example, the quality of service class information includes resource occupancy, that is, bandwidth (bps) requested by the user. The packet network support unit 234 converts the user profile, the service profile, and the quality of service class information into signals for registration, allocation, and call setup of SIP. Perform control to operate as.
도 6은 본 발명에 의한 액세스 게이트웨이(250)의 주된 기능을 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하면, 액세스 게이트웨이(250)는 기존의 액세스 게이트웨이와 동일한 기능을 수행하는 부분(254) 이외에 본 발명에 의한 동작을 수행하는 부분인 IP 운송부(IP Bearer)(252)를 추가로 구비한다. 부분(254)은 R-P 인터페이스(Radio-Packet Interface)에 따라 무선 액세스 네트워크(210)에 연결되며 IP 패킷 데이터 서비스를 위한 기능을 수행한다.6 is a diagram illustrating the main functions of the access gateway 250 according to the present invention. Referring to FIG. 6, the access gateway 250 further includes an IP bearer 252, which is a part performing the operation according to the present invention, in addition to the part 254 performing the same function as the existing access gateway. Equipped. The portion 254 is connected to the radio access network 210 in accordance with a Radio-Packet Interface and performs a function for IP packet data service.
액세스 게이트웨이(250)의 IP 운송부(252)는 R-P 인터페이스와 유사하게 구현되는 운송 인터페이스(Bearer Interface)에 따라 무선 액세스 네트워크(210)에 연결되는데, IP 운송부(252)의 주된 기능은 도 7에 상세하게 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, IP 운송부(252)는 중개 게이트웨이(230)의 패킷 네트워크 지원부(234) 및 세션 제어 관리부(260)와의 인터페이스를 위한 H.248을 지원하며, 또한 패킷 네트워크를 통해 세션이 초기화된 이후 트래픽 패킷을 전송하기 위하여 IP, UDP(User Datagram Protocol) 또는 TCP(Transport Control Protocol)를 지원한다. IP 운송부(252)는 액세스 게이트웨이(230)의 패킷 네트워크 지원부(234) 및 세션 제어 관리부(260)와 함께 IP 패킷 음성 호를 위한 시그널링을 지원하는 한편, IP 패킷을 종결(termination)시켜 IP 음성 트래픽의 종단점(endpoint) 역할을 수행하기 위하여 RTP(Real-time Transport Protocol)를 추가적으로 지원한다. 이로써 IP 트래픽은 회선 네트워크의 트래픽 채널과 인터페이스된다.The IP transport unit 252 of the access gateway 250 is connected to the radio access network 210 according to a bearer interface implemented similarly to the RP interface. The main function of the IP transport unit 252 is shown in FIG. It is shown in detail. Referring to FIG. 7, the IP transport unit 252 supports H.248 for interfacing with the packet network support unit 234 and the session control management unit 260 of the mediation gateway 230. After initialization, it supports IP, User Datagram Protocol (UDP), or Transport Control Protocol (TCP) to transmit traffic packets. The IP transport unit 252, together with the packet network support unit 234 and the session control management unit 260 of the access gateway 230, supports signaling for an IP packet voice call, and terminates the IP packet to terminate the IP voice. It additionally supports the Real-time Transport Protocol (RTP) to serve as an endpoint of traffic. This allows IP traffic to interface with the traffic channel of the circuit network.
이하 상기에서 설명된 네트워크 소자들이 회선 네트워크 단말기에게 패킷 음성 호 서비스를 제공하는 절차에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a procedure of providing the packet voice call service to the circuit network terminal by the network elements described above will be described in detail.
회선 네트워크 단말기가 패킷 음성 호 서비스를 제공받기 위해서는 회선 네트워크에 위치등록을 수행하는 한편 패킷 네트워크에 IP 주소의 등록을 수행하여야 하는데, 이러한 절차는 중개 게이트웨이에 의하여 수행된다.In order to receive the packet voice call service, the circuit network terminal must perform location registration in the circuit network while registering an IP address in the packet network. This procedure is performed by an intermediary gateway.
먼저 위치등록 절차에 대하여 설명하면 하기와 같다.First, the location registration procedure will be described.
회선 네트워크 단말기가 무선 액세스 네트워크로 registration message를 전송하면 이에 응답하여 무선 액세스 네트워크는 중개 게이트웨이에게 Location update message를 전송한다. 중개 게이트웨이는 방문자 위치등록기(Visitor Location Register: VLR)가 상기 회선 네트워크 단말기의 가입자 정보를 이미 가지고 있는지 검사하고, 만일 방문자 위치등록기가 가입자 정보를 가지고 있는 경우 무선 액세스 네트워크에게 위치 갱신이 허용되었음을 알린다.When the circuit network terminal sends a registration message to the radio access network, the radio access network sends a location update message to the intermediary gateway. The intermediary gateway checks whether the Visitor Location Register (VLR) already has subscriber information of the circuit network terminal and if the visitor location register has subscriber information, informs the radio access network that the location update is allowed.
만일 방문자 위치등록기가 가입자 정보를 가지고 있지 않는 경우 중개 게이트웨이는 가입자 정보를 얻기 위하여 홈 위치등록기(HLR)에게 Authentication request 메시지를 전송한다. 홈 위치등록기는 상기 Authentication request 메시지에 응답하여 가입자 데이터베이스를 갱신하고 중개 게이트웨이에게 가입자 정보를 전송하여 방문자 위치등록기의 데이터베이스를 갱신하도록 한다. 이때 만일 이전에 이미 등록되었던 단말기라면 홈 위치등록기는 이전에 등록된 중개 게이트웨이에게 가입자 정보를 포함하는 응답을 전송한다.If the visitor locator does not have subscriber information, the intermediary gateway sends an authentication request message to the home locator (HLR) to obtain the subscriber information. The home locator updates the subscriber database in response to the authentication request message and transmits the subscriber information to the intermediary gateway to update the visitor locator database. At this point, if the terminal has already been registered, the home location register transmits a response including subscriber information to the previously registered intermediary gateway.
상기와 같이 위치등록이 완료되면 IP 등록이 수행된다.When location registration is completed as above, IP registration is performed.
즉, 홈 위치등록기로부터 가입자 정보를 수신한 중개 게이트웨이는 세션 제어 관리자에게 회선 네트워크 단말의 가입자 URL을 포함하는 SIP registrationmessage를 보내어 IP 등록을 요구한다. 여기서 상기 가입자 URL은 사용자 프로필에 포함되어 있다. 이때 중개 게이트웨이는 MSID@사업자도메인네임.co.kr 등으로 표시된 MS-ID를 단말기의 URL(Uniform Resource Location)로서 표기하여 SIP 등록을 요구한다. 세션 제어 관리자는 AAA 서버에게 authentication request 메시지를 전송하고 AAA 서버로부터 응답을 수신한다. 이때 상기 등록을 요구받은 세션 제어 관리자가 상기 회선 네트워크 단말기의 홈이 아닌 경우 상기 세션 제어 관리자는 상기 회선 네트워크 단말기의 홈 세션 제어 관리자에게 이를 알려 상기 홈 세션 제어 관리자가 SIP 등록을 수행할 수 있도록 한다. 세션 제어 관리자는 상기 회선 네트워크 단말기에게 이동 IP 주소를 할당하고, 상기 할당된 이동 IP 주소를 상기 회선 네트워크 단말기의 위치(중개 게이트웨이)와 상호 연관하여 저장한다.That is, the intermediary gateway receiving the subscriber information from the home location register sends an SIP registration message including the subscriber URL of the circuit network terminal to the session control manager to request IP registration. The subscriber URL is included in the user profile. At this time, the intermediary gateway requests the SIP registration by indicating the MS-ID indicated by MSID @ Operator Domain Name.co.kr as the URL (Uniform Resource Location) of the terminal. The session control manager sends an authentication request message to the AAA server and receives a response from the AAA server. At this time, if the session control manager requested to register is not the home of the circuit network terminal, the session control manager notifies the home session control manager of the circuit network terminal so that the home session control manager can perform SIP registration. . The session control manager assigns a mobile IP address to the circuit network terminal and stores the assigned mobile IP address in association with the location (intermediate gateway) of the circuit network terminal.
IP 주소의 등록 과정이 완료되어 세션 제어 관리자는 이를 중개 게이트웨이에게 알리면 중개 게이트웨이는 무선 액세스 네트워크에게 위치 등록이 성공적으로 수행되었음을 알린다. 그러면 무선 액세스 네트워크는 회선 네트워크 단말기에게 Registration Accepted order message를 전송하여 위치 등록이 정상적으로 수행되었음을 알린다.When the registration process of the IP address is completed and the session control manager notifies the intermediate gateway, the intermediate gateway informs the radio access network that the location registration has been successfully performed. The radio access network then sends a Registration Accepted order message to the circuit network terminal to inform that the location registration has been performed normally.
이와 같은 모든 등록 절차가 완료되면 중개 게이트웨이에서는 링크계층에서 회선 네트워크 단말기의 이동성 관리를 담당하게 되고 세션 제어 관리자는 IP 계층에서의 회선 네트워크 단말기의 이동성 관리를 담당하게 된다. 이로써 회선 네트워크 단말기는 패킷 네트워크상에서 패킷 네트워크 단말기로 인식될 수 있다.When all such registration procedures are completed, the intermediate gateway is responsible for the mobility management of the circuit network terminal at the link layer, and the session control manager is responsible for the mobility management of the circuit network terminal at the IP layer. Thus, the circuit network terminal can be recognized as a packet network terminal on the packet network.
상기와 같은 절차에 의해 위치등록 및 IP 등록을 완료한 회선 네트워크 단말기는 발신 또는 착신에 의해 패킷 호 서비스를 제공받을 수 있다.The circuit network terminal which has completed location registration and IP registration by the above procedure can be provided with a packet call service by origination or reception.
도 8은 본 발명에 의한 회선 네트워크 단말기의 패킷 음성 호 발신 절차를 나타낸 메시지 흐름도이다.8 is a message flow diagram illustrating a packet voice call origination procedure of a circuit network terminal according to the present invention.
도 8에 도시된 메시지 흐름을 상술한 도 3 내지 도 7의 구성을 참조하여 살펴보면, 자신의 현재 위치에 대한 위치등록 및 IP 등록 절차를 완료한 회선 네트워크 단말기는 회선 네트워크의 알려진 무선 인터페이스 규격(즉 IS-2000)에 따라 무선 액세스 네트워크로 음성 호 발신을 요구하기 위한 Origination Message를 전송한다. 이를 수신한 무선 액세스 네트워크는 IOS A1 인터페이스를 통해 중개 게이트웨이로 CM Service Request 메시지를 전송한다. 그러면 중개 게이트웨이는 무선 액세스 네트워크로 Assignment Request 메시지를 전송하여 무선채널의 할당을 허용하는 한편 세션 제어 관리자에게 SIP invite 메시지를 전송하여 세션의 연결을 요청한다.Referring to the message flow shown in FIG. 8 with reference to the configuration of FIG. 3 to FIG. 7 described above, a circuit network terminal that has completed the location registration and IP registration procedure for its current location is a known air interface standard of a circuit network (ie, IS-2000) transmits an origination message for requesting voice call to the radio access network. Upon receiving this, the radio access network transmits a CM Service Request message to the intermediary gateway through the IOS A1 interface. Then, the intermediary gateway transmits an Assignment Request message to the radio access network to allow the allocation of a radio channel and sends a SIP invite message to the session control manager to request the connection of the session.
그러면 세션 제어 관리자는 상기 SIP invite 메시지에 응답하여 도메인 이름 서버(Domain Name Server: DNS)에게 착신하고자 하는 상대측 단말기의 IP 주소 번역을 요청하고 그에 대한 응답을 수신한 뒤, 해당하는 상대측 단말기에게 Invite 메시지를 전송하여 세션 연결을 요청한다. 상대측 단말기로부터 세션 제어 관리자를 통하여 중개 게이트웨이로 응답(SIP Trying Message)이 수신되면, 중개 게이트웨이는 H.248을 통해 액세스 게이트웨이에게 H.248에 따른 세션 Create 메시지를 전송하여 회선 네트워크 단말기를 위한 IP 통신을 요구한다. 여기서 상기 Create 메시지는 발신 회선 네트워크 단말기에 대응하여 생성된 IP 프로토콜 정보를 포함한다. 보다 상세히 설명하면, 회선 네트워크 단말기는 IP 통신을 위한 IP 프로토콜을 처리할 수 없기 때문에 호 발신 요청시 중개 게이트웨이는 회선 네트워크 단말기에게 할당된 IP 주소를 이용하여 대응하는 IP 프로토콜 정보를 생성하여 두고, 회선 네트워크 단말기가 패킷 호를 요청하면 이를 액세스 게이트웨이에게 전송한다. 액세스 게이트웨이는 상기 수신된 IP 프로토콜 정보를 이용하여 회선 네트워크 단말기가 패킷 네트워크 상에서 패킷 네트워크 단말기처럼 인식될 수 있도록 한다.Then, in response to the SIP invite message, the session control manager requests a translation of the IP address of the opposite terminal to be received from the domain name server (DNS), receives a response thereto, and then sends an Invite message to the corresponding opposite terminal. Request a session connection by sending. When a response (SIP Trying Message) is received from the opposite terminal to the intermediate gateway through the session control manager, the intermediate gateway transmits a session create message according to H.248 to the access gateway via H.248 to transmit IP communication for the circuit network terminal. Requires. In this case, the Create message includes IP protocol information generated corresponding to the originating circuit network terminal. In more detail, since the circuit network terminal cannot process an IP protocol for IP communication, the intermediary gateway generates corresponding IP protocol information by using the IP address assigned to the circuit network terminal at the call origination request. When the network terminal requests a packet call, it transmits it to the access gateway. The access gateway uses the received IP protocol information to enable the circuit network terminal to be recognized as a packet network terminal on the packet network.
상기 Create 메시지를 중개 게이트웨이로부터 수신한 액세스 게이트웨이는 로컬 AAA 서버와 홈 AAA 서버를 통해 상대측 단말기와 IP 통신에서 알려진 절차에 따른 메시지들을 교환하여 회선 네트워크 단말기 인증을 수행하고 발신측(회선 네트워크 단말기)과 착신측(상대측 단말기)간에 통신을 위한 자원을 예비할 수 있도록 한다. 자원의 예비가 완료되면 액세스 게이트웨이는 중개 게이트웨이에게 MGCP에 따른 응답 메시지를 전송하여 IP 통신을 위한 준비가 완료되었음을 알린다.Receiving the Create message from the intermediary gateway, the access gateway performs line network terminal authentication by exchanging messages according to a known procedure in IP communication with a counterpart terminal through a local AAA server and a home AAA server, and performs an authentication process with a calling party (line network terminal). It is possible to reserve resources for communication between the called party (the other terminal). When the preparation of the resource is completed, the access gateway sends a response message according to the MGCP to the intermediary gateway to inform that it is ready for IP communication.
한편 세션 제어 관리자는 중개 게이트웨이에게 상기 응답(SIP Trying Message)을 전송한 이후, 액세스 게이트웨이에게 SIP Session Progress 메시지를 전송하여 IP 음성 호 설정을 요구한다. 그러면 액세스 게이트웨이는 무선 액세스 네트워크에게 호 셋업을 위한 Setup Request 메시지를 전송하고 그에 대한 응답으로 Setup Request Ack 메시지를 수신한다. 이때 무선 액세스 네트워크는 무선 네트워크 상에서 알려진 절차에 따라 회선 네트워크 단말기에게 무선 트래픽 채널을 할당하고 서비스 접속을 완료한 뒤 중개 게이트웨이에게 Assignment Complete 메시지를 전송한 상태이다. 따라서 회선 네트워크 단말기는 액세스 게이트웨이를 통하여상대측 단말기와 IP 통신에 의한 음성 통화를 수행할 수 있다.Meanwhile, the session control manager transmits the SIP Trying Message to the intermediary gateway, and then requests an IP voice call setup by transmitting a SIP Session Progress message to the access gateway. The access gateway then sends a Setup Request message for call setup to the radio access network and receives a Setup Request Ack message in response. At this time, the radio access network allocates a radio traffic channel to a circuit network terminal according to a known procedure on a wireless network, completes a service connection, and then transmits an Assignment Complete message to an intermediate gateway. Accordingly, the circuit network terminal can perform a voice call by IP communication with the counterpart terminal through the access gateway.
상기 음성 통화 수행시 회선 네트워크 단말기는 물리 계층, 즉 무선 계층의 프로토콜만을 처리하며 액세스 게이트웨이는 그 이상의 계층, 즉 링크 계층과 네트워크 계층의 프로토콜을 처리한다. 이로써 회선 단말기는 패킷 네트워크를 통해 상대측 단말기와 음성 호를 연결할 수 있다. 여기서 상대측 단말기는 IP 주소를 가지는 패킷 네트워크 단말기인 것으로 가정하였으나 상대측 단말기가 일반 PSTN 단말기인 경우 상기의 절차들이 미디어 게이트웨이에 대하여 유사하게 적용될 수 있음은 명백한 것이다.When performing the voice call, the circuit network terminal processes only protocols of the physical layer, that is, the radio layer, and the access gateway processes protocols of the higher layer, that is, the link layer and the network layer. This allows the line terminal to connect the voice call with the other terminal through the packet network. Here, it is assumed that the other terminal is a packet network terminal having an IP address, but it is apparent that the above procedures can be similarly applied to the media gateway when the other terminal is a general PSTN terminal.
도 9는 본 발명에 의한 회선 네트워크 단말기의 패킷 음성 호 착신 절차를 나타낸 메시지 흐름도이다. 여기서 회선 네트워크 단말기는 자신의 현재 위치에 대한 위치등록 및 IP 등록 절차를 완료한 것으로 한다.9 is a message flow diagram illustrating a packet voice call incoming procedure of the circuit network terminal according to the present invention. It is assumed that the circuit network terminal has completed the location registration and IP registration procedures for its current location.
도 9에 도시된 메시지 흐름을 상술한 도 3 내지 도 7의 구성을 참조하여 살펴보면, PSTN 단말기가 회선 네트워크 단말기와의 호 연결을 위하여 PSTN으로 호 발신을 요구하면, PSTN은 미디어 게이트웨이에게 호 발신을 위한 IAM(Initial Address Message)을 전송한다. 그러면 미디어 게이트웨이는 SIP Invite 메시지를 세션 제어 관리자로 전송하여 상대측 단말기 또는 에이전트(예를 들어 미디어 게이트웨이), 즉 회선 네트워크 단말기의 트래픽 에이전트와의 세션 연결을 요구한다. 그러면 세션 제어 관리자는 홈 AAA 서버에게 Location Query 메시지를 전송하여 회선 네트워크 단말기의 패킷 네트워크상의 위치(즉 트래픽 에이전트의 위치)를 질문하고 이에 대하여 Response 메시지를 수신한다. 이때 회선 네트워크 단말기의 패킷네트워크 상의 위치는 회선 네트워크 단말기의 IP 주소가 등록된 중개 게이트웨이를 의미한다.Referring to the message flow shown in FIG. 9 with reference to the configuration of FIGS. 3 to 7 described above, when a PSTN terminal requests call origination to a PSTN for a call connection with a circuit network terminal, the PSTN sends a call to the media gateway. Send an IAM (Initial Address Message). The media gateway then sends a SIP Invite message to the session control manager to request a session connection with the other terminal or agent (e.g. media gateway), i.e. the traffic agent of the circuit network terminal. The session control manager then sends a Location Query message to the home AAA server to query the location on the packet network of the circuit network terminal (that is, the location of the traffic agent) and to receive a response message. At this time, the position on the packet network of the circuit network terminal means an intermediate gateway to which the IP address of the circuit network terminal is registered.
상기 Response 메시지를 수신한 세션 제어 관리자는 해당하는 중개 게이트웨이에게 SIP Invite 메시지를 전송하여 세션 연결을 요청한다. 그러면 중개 게이트웨이는 무선 액세스 네트워크로 Setup 메시지를 전송하고 그에 대한 응답으로 Page Request 메시지를 수신한 후, 무선 액세스 네트워크에게 Page 메시지를 전송하여 호출을 요구한다. 이후 중개 게이트웨이는 무선 액세스 네트워크 및 회선 네트워크 단말기와 IOS A1 인터페이스 및 IS-2000 무선 인터페이스에 따른 메시지들을 교환하여 회선 네트워크 단말기를 호출하고 음성 통화를 위한 무선 트래픽 채널을 할당한다.Upon receiving the response message, the session control manager requests a session connection by transmitting a SIP Invite message to a corresponding mediation gateway. The intermediary gateway then sends a setup message to the radio access network, receives a page request message in response, and then sends a page message to the radio access network to request the call. The intermediary gateway then exchanges messages according to the IOS A1 interface and the IS-2000 air interface with the radio access network and circuit network terminals to call the circuit network terminals and allocate radio traffic channels for voice calls.
회선 네트워크 단말기가 호출에 응답하고 무선 액세스 네트워크로부터 Connect 메시지가 수신되면 중개 게이트웨이는 세션 제어 관리자에게 SIP Progress 메시지를 전송하여 이를 알린다. 또한 채널 할당이 완료되고 중개 게이트웨이로 Assignment Complete 메시지를 전송하고 나면 무선 액세스 네트워크는 액세스 게이트웨이에게 셋업을 요구하고(Setup Request) 그에 대한 응답(Setup Request Ack)을 수신한다. 이후 중개 게이트웨이는 액세스 게이트웨이에게 MGCP에 따른 Create 메시지를 전송하여 회선 네트워크 단말기를 위하여 미리 생성된 IP 프로토콜 정보를 전송한다. 액세스 게이트웨이는 상기 IP 프로토콜 정보에 포함된 IP 주소를 이용하여 패킷 네트워크 상에서 인증을 수행한 뒤 중개 게이트웨이에게 OK 메시지를 전송하여 응답한다.When the circuit network terminal answers the call and a Connect message is received from the radio access network, the intermediary gateway notifies it by sending a SIP Progress message to the session control manager. In addition, after the channel assignment is completed and the Assignment Complete message is transmitted to the intermediate gateway, the radio access network requests a setup request from the access gateway (Setup Request) and receives a response (Setup Request Ack). Thereafter, the intermediary gateway sends a Create message according to MGCP to the access gateway to transmit pre-generated IP protocol information for the circuit network terminal. The access gateway performs authentication on the packet network using the IP address included in the IP protocol information, and then transmits an OK message to the intermediate gateway to respond.
상기에 설명된 바와 같은 절차들에 의하여 회선 네트워크 단말기로 호가 착신되면 액세스 게이트웨이는 회선 네트워크 단말기와 음성 경로를 연결하고 또한 PSTN과 RTP(Real-time Transport Protocol)에 따른 음성 경로를 연결하여 음성 통화에 필요한 준비를 완료한다. 따라서 회선 네트워크 단말기는 액세스 게이트웨이를 통하여 상대측 단말기와 IP 통신에 의한 음성 통화를 수행할 수 있다. 발신 절차에서와 마찬가지로 상기 음성 통화 수행시 회선 네트워크 단말기는 물리 계층, 즉 무선 계층의 프로토콜만을 처리하며 액세스 게이트웨이는 그 이상의 계층, 즉 링크 계층과 네트워크 계층의 프로토콜을 처리한다.When a call is received by the circuit network terminal by the procedures as described above, the access gateway connects the voice path with the circuit network terminal and also connects the voice path according to the PSTN and Real-time Transport Protocol (RTP) to establish a voice call. Complete the necessary preparations. Therefore, the circuit network terminal can perform voice call by IP communication with the counterpart terminal through the access gateway. As in the calling procedure, the circuit network terminal processes only the protocols of the physical layer, that is, the radio layer, and the access gateway processes the protocols of the higher layer, that is, the link layer and the network layer.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by those equivalent to the scope of the claims.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.In the present invention operating as described in detail above, the effects obtained by the representative ones of the disclosed inventions will be briefly described as follows.
본 발명은, IS-41과 IP간 게이트웨이 네트워크 소자를 제안하여 기존의 fork시 단말기에 대해서 IP 서비스를 제공할 수 있으므로 IP 네트워크를 통한 다양한 인터액티브 호, 즉 개인 호 및 그룹 호 등의 부가적인 서비스를 제공할 수 있다. 또한 단일의 코어 네트워크를 구성함으로써 네트워크 간접비용을 절감하고 그 이용도를 높일 뿐만 아니라 회선 기반의 네트워크에 all IP 네트워크 서비스의 도입을 용이하게 한다. 게다가 동기식과 비동기식 IMT-2000 네트워크를 IP 네트워크로 용이하게 통합할 수 있다.The present invention proposes a gateway network element between the IS-41 and the IP, thereby providing an IP service to the terminal for the existing fork, and thus, additional services such as various interactive calls, that is, private calls and group calls through the IP network. Can be provided. In addition, by configuring a single core network, it not only reduces network overhead and increases its utilization, but also facilitates the introduction of all IP network services in circuit-based networks. In addition, synchronous and asynchronous IMT-2000 networks can be easily integrated into IP networks.
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